CN104892827A - 一种制备磁性复合微球的方法 - Google Patents

一种制备磁性复合微球的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104892827A
CN104892827A CN201510241608.8A CN201510241608A CN104892827A CN 104892827 A CN104892827 A CN 104892827A CN 201510241608 A CN201510241608 A CN 201510241608A CN 104892827 A CN104892827 A CN 104892827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
prepare
magnetic composite
minutes
composite microsphere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510241608.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104892827B (zh
Inventor
蔡亦梅
高静
徐潇
吴超
张睿
王者馥
王绪敏
殷金龙
任鲁风
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Zhongkezixin Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Zhongkezixin Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Zhongkezixin Technology Co Ltd filed Critical Beijing Zhongkezixin Technology Co Ltd
Priority to CN201510241608.8A priority Critical patent/CN104892827B/zh
Publication of CN104892827A publication Critical patent/CN104892827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104892827B publication Critical patent/CN104892827B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明属于磁性材料领域，具体涉及一种制备磁性复合微球的方法。包括以下步骤：制成均相体系，加入碱溶液反应，以水冲洗，然后将其分散于有机载体中，形成磁流体；将得到的磁流体和甲基丙烯酸甲酯等加入反应釜中反应，加入引发剂反应，分离，冷却，干燥。本发明制备的微球生物相容性好，能够在基因测序的过程中用于酶的固定。

Description

一种制备磁性复合微球的方法
技术领域
本发明属于磁性材料领域，具体涉及一种制备磁性复合微球的方法。
背景技术
磁性高分子微球是近年发展起来的一种新型磁性材料，是通过适当方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球。磁性复合微球不仅具有普通高分子微球的众多特性还具有磁响应性。目前，磁性复合微球已广泛用于生物医学、细胞学和分离工程等诸多领域。制备磁性高分子微球的高分子材料主要有天然高分子和合成高分子。天然高分子有纤维素、明胶等。合成高分子材料主要有聚苯乙烯、聚丙烯酸及其共聚物、聚酰胺类、和聚苯胺等。主要方法有包埋法、悬浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法及原子转移自由基聚合法等。
磁性高分子微球是通过适当的化学方法使有机高分子材料与无机磁性材料结合而形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。因此,磁性微球既具有有机高分子材料的易加工和柔韧性,又具有无机材料的高密度和高力学性能以及生产成本低、能耗少、无污染等特点。还可以通过改性在其表面形成极性官能团。至于结构特征尺寸属于纳米范畴的磁性微球,则具有大的比表面积和显著的界面效应和量子效应,因此,磁性微球具有广泛的应用范围。目前,磁性微球主要应用于蛋白质纯化、细胞分离、环境、食品微生物检测以及隐身材料和磁性塑料等的制造。
发明内容
本发明的一个目的是一种制备磁性复合微球的方法，制备的微球可用于基因组测序酶的固定，具体步骤如下：
（1）将水合物FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O加入反应介质中，通入氮气，搅拌至均相体系；
（2）升温至90-95℃，加入碱溶液进行反应，反应100分钟以上，然后降至室温；
（3）将反应得到的Fe3O4以去离子水冲洗10遍以上，然后将其分散于有机载体中，形成磁流体；
（4）将步骤（3）得到的磁流体、甲基丙烯酸甲酯、表面活性剂、二乙烯基苯、正辛烷、聚乙烯醇、过氧化苯乙酰和去离子水加入反应釜中，在恒温下不断搅拌形成乳液；
（5）加入引发剂反应，时间为200分钟以上；
（6）熟化；
（7）使用磁力架进行磁性分离；
（8）冷却，筛选，真空干燥，使用30-50%乙醇清洗5遍以上，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
所述微球粒径为1.0-2.2微米，也可以为1.5-2.0微米，优选为1.5微米。
所述步骤（1）的反应介质为水、乙醇和乙二醇中的一种或几种。
所述碱溶液为NaOH、Fe(OH)2和Fe(OH)3中的一种或几种，加入的铁离子和亚铁离子总浓度为0.5-0.6mol/L，OH- 浓度为3-3.5mol/L。
所述有机载体为环己烷和异丙醇的混合物，其中环己烷和异丙醇的体积比为4:1。
所述的表面活性剂为CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）和硬脂酸中的一种或两种。
所述步骤（4）加入的磁流体使Fe3O4在乳液中的浓度为3-4mg/ml；
步骤（4）先将表面活性剂、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合10分钟以上后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌10分钟以上形成乳液；
在搅拌时反应釜内保持压力为0.15-0.2MPa，优选为0.15MPa。
所述熟化温度为50-55℃，时间为150分钟以上优选为150分钟。
所述与引发剂反应温度为75-80℃，优选为76-78℃；所述引发剂为过硫酸钠或偶氮二异丁酸二甲酯，引发剂的加入使其占乳液体系重量比的0.3‰-0.6‰，优选为0.4‰。
本发明制备的微球生物相容性好，能够在基因测序的过程中用于酶的固定。本发明的制备方法中的步骤易于操作，原料成本低，能够适应大规模的工业生产。以本发明制备的微球粒径较小而均一，能够顺利的进行核酸测序反应酶的固定，得到的微球质地均匀，有较好的理化稳定性，磁响应性高，还可应用于生物工程中大分子的连接与分离。聚甲基丙烯酸甲酯微球透光率大，便于测序仪的信号读取，使噪点更清晰、测算更精确。
具体实施方式
实施例1
（1）在反应容器中加入水合物FeCl2·4H2O 0.15mol和FeCl3·6H2O 0.35mol加入1L去离子水，乙醇和乙二醇的混合液中，通入氮气，搅拌至均相体系；
（2）升温至90℃，加入3mol NaOH，反应100分钟，然后降至室温；
（3）将反应得到的Fe3O4以去离子水冲洗10遍，然后将其分散于环己烷和异丙醇中，其中环己烷和异丙醇的体积比为4:1，形成磁流体；
（4）先将表面活性剂、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合10分钟后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌10分钟形成乳液，搅拌时反应釜内保持压力为0.15MPa ，Fe3O4在乳液中的浓度为4mg/ml；
（5）加入偶氮二异丁酸二甲酯反应，其占乳液体系重量比的0.4‰，反应时间为200分钟，温度为76℃；
（6）熟化，温度为50℃，时间为150分钟；
（7）使用磁力架进行磁性分离；
（8）冷却，筛选，真空干燥，使用30%乙醇清洗5遍，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
实施例2
（1）在反应容器中加入水合物FeCl2·4H2O 0.2mol和FeCl3·6H2O 0.3mol加入去1L离子水中，通入氮气，搅拌至均相体系；
（2）升温至95℃，加入3.2mol NaOH，0.1mol Fe(OH)3，反应110分钟，然后降至室温；
（3）将反应得到的Fe3O4以去离子水冲洗12遍，然后将其分散于环己烷和异丙醇中，其中环己烷和异丙醇的体积比为5:1，形成磁流体；
（4）先将硬脂酸、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合10分钟后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌15分钟形成乳液，搅拌时反应釜内保持压力为0.2MPa，Fe3O4在乳液中的浓度为3mg/ml；
（5）加入偶氮二异丁酸二甲酯反应，其占乳液体系重量比的0.6‰，反应时间为200分钟，温度为78℃；
（6）熟化，温度为55℃，时间为160分钟；
（7）使用磁力架进行磁性分离；
（8）冷却，筛选，真空干燥，使用50%乙醇清洗6遍，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
实施例3
（1）在反应容器中加入水合物FeCl2·4H2O 0.1mol和FeCl3·6H2O 0.3mol加入1L去离子水和乙二醇的混合液中，通入氮气，搅拌至均相体系；
（2）升温至93℃，加入3mol NaOH，0.03mol Fe(OH)2，0.09mol Fe(OH)3，反应120分钟，然后降至室温；
（3）将反应得到的Fe3O4以去离子水冲洗10遍，然后将其分散于环己烷和异丙醇中，其中环己烷和异丙醇的体积比为4:1，形成磁流体；
（4）先将CTAB、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合12分钟后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌12分钟形成乳液，搅拌时反应釜内保持压力为0.16MPa，Fe3O4在乳液中的浓度为3.5mg/ml；
（5）加入过硫酸钠反应，其占乳液体系重量比的0.3‰，反应时间为210分钟，温度为75℃；
（6）熟化，温度为52℃，时间为150分钟；
（7）使用磁力架进行磁性分离；
（8）冷却，筛选，真空干燥，使用35%乙醇清洗10遍，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
实施例4
（1）在反应容器中加入水合物FeCl2·4H2O 0.25mol和FeCl3·6H2O 0.32mol加入1L去离子水和乙醇的混合液中，通入氮气，搅拌至均相体系；
（2）升温至90℃，加入3.3mol NaOH，反应110分钟，然后降至室温；
（3）将反应得到的Fe3O4以去离子水冲洗12遍，然后将其分散于环己烷和异丙醇中，其中环己烷和异丙醇的体积比为4:1，形成磁流体；
（4）先将硬脂酸、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合10分钟后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌15分钟形成乳液，搅拌时反应釜内保持压力为0.18MPa，Fe3O4在乳液中的浓度为3mg/ml；
（5）加入过硫酸钠反应，反应时间为210分钟，温度为80℃；
（6）熟化，温度为54℃，时间为155分钟；
（7）使用磁力架进行磁性分离；
（8）冷却，筛选，真空干燥，使用45%乙醇清洗6遍，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
式中：δ为标准方差；di为单个粒子的直径；d为粒子的平均直径；n为粒子数目，fs为分散系数，具体结果如下：
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种制备磁性复合微球的方法，其特征在于，制备的微球可用于基因组测序酶的固定，具体步骤如下：
（1）将水合物FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O加入反应介质中，通入氮气，搅拌至均相体系；
（2）升温至90-95℃，加入碱溶液进行反应，反应100分钟以上，然后降至室温；
（3）将反应得到的Fe3O4以去离子水冲洗10遍以上，然后将其分散于有机载体中，形成磁流体；
（4）将步骤（3）得到的磁流体、甲基丙烯酸甲酯、表面活性剂、二乙烯基苯、正辛烷、聚乙烯醇、过氧化苯乙酰和去离子水加入反应釜中，在恒温下不断搅拌形成乳液；
（5）加入引发剂反应，时间为200分钟以上；
（6）熟化；
（7）使用磁力架进行磁性分离；
（8）冷却，筛选，真空干燥，使用30-50%乙醇清洗5遍以上，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
2.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述微球粒径为1.0-2.2微米，也可以为1.5-2.0微米，优选为1.5微米。
3.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述步骤（1）的反应介质为水、乙醇和乙二醇中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述碱溶液为NaOH、Fe(OH)2和Fe(OH)3中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，加入的铁离子和亚铁离子总浓度为0.5-0.6mol/L，OH- 浓度为3-3.5mol/L。
6.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述有机载体为环己烷和异丙醇的混合物，其中环己烷和异丙醇的体积比为4:1。
7.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述的表面活性剂为CTAB和硬脂酸中的一种或两种。
8.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述步骤（4）加入的磁流体使Fe3O4在乳液中的浓度为3-4mg/ml；
步骤（4）先将表面活性剂、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合10分钟以上后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌10分钟以上形成乳液；
在搅拌时反应釜内保持压力为0.15-0.2MPa，优选为0.15MPa。
9.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述熟化温度为50-55℃，时间为150分钟以上优选为150分钟。
10.如权利要求1所述的制备磁性复合微球的方法，其特征在于，所述与引发剂反应温度为75-80℃，优选为76-78℃；所述引发剂为过硫酸钠或偶氮二异丁酸二甲酯，引发剂的加入使其占乳液体系重量比的0.3‰-0.6‰，优选为0.4‰。
CN201510241608.8A 2015-05-13 2015-05-13 一种制备磁性复合微球的方法 Active CN104892827B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510241608.8A CN104892827B (zh) 2015-05-13 2015-05-13 一种制备磁性复合微球的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510241608.8A CN104892827B (zh) 2015-05-13 2015-05-13 一种制备磁性复合微球的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104892827A true CN104892827A (zh) 2015-09-09
CN104892827B CN104892827B (zh) 2016-06-08

Family

ID=54025830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510241608.8A Active CN104892827B (zh) 2015-05-13 2015-05-13 一种制备磁性复合微球的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104892827B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105289435A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种磁性自修复微胶囊的制备方法
CN108283918A (zh) * 2018-02-13 2018-07-17 上海市刑事科学技术研究院 磁性微球及其发毛检测应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1640921A (zh) * 2004-01-06 2005-07-20 中国科学院过程工程研究所 一种超顺磁性高分子均一微球的制造方法
CN1667413A (zh) * 2004-03-09 2005-09-14 中国科学院过程工程研究所 一种免疫磁性微球及其制备方法和用途
EP1798258A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-20 Rohm and Haas Company Polymer composition
CN101328273A (zh) * 2008-07-23 2008-12-24 中国科学院广州化学研究所 一种水分散磁性高分子微球及其制备方法
CN104558353A (zh) * 2014-11-04 2015-04-29 华文蔚 一种复乳法制备磁性高分子微球的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1640921A (zh) * 2004-01-06 2005-07-20 中国科学院过程工程研究所 一种超顺磁性高分子均一微球的制造方法
CN1667413A (zh) * 2004-03-09 2005-09-14 中国科学院过程工程研究所 一种免疫磁性微球及其制备方法和用途
EP1798258A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-20 Rohm and Haas Company Polymer composition
CN101328273A (zh) * 2008-07-23 2008-12-24 中国科学院广州化学研究所 一种水分散磁性高分子微球及其制备方法
CN104558353A (zh) * 2014-11-04 2015-04-29 华文蔚 一种复乳法制备磁性高分子微球的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105289435A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种磁性自修复微胶囊的制备方法
CN108283918A (zh) * 2018-02-13 2018-07-17 上海市刑事科学技术研究院 磁性微球及其发毛检测应用
CN108283918B (zh) * 2018-02-13 2020-07-31 上海市刑事科学技术研究院 磁性微球及其发毛检测应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN104892827B (zh) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101293936B (zh) 单分散性聚苯乙烯微球的粒径可控的制备方法
CN101921354B (zh) 一种高透明性聚氯乙烯树脂的制备方法
CN105399889A (zh) 一种相变储能材料的杂化壁材纳米胶囊及其制备方法
CN101792514B (zh) 一种核壳结构的磁性荧光双功能纳米粒子的制备方法
CN102226029A (zh) 一种载银纳米粒子温度刺激响应性纳米水凝胶的制备方法
CN104926975B (zh) 强碱性复合树脂材料及其制备方法
CN104804114B (zh) 用于核酸扩增的链霉亲和素修饰聚苯乙烯微球的制备方法
CN103467686B (zh) 一种高减水率脂肪族减水剂的制备方法
CN103333280B (zh) 一种基于水热处理调控聚苯乙烯微球单分散性的方法
CN111992151B (zh) pH刺激响应性缓释杂化微球的制备方法
CN108384284A (zh) 一种超疏水无机材料粉体及其制备方法
CN104387712A (zh) 一种具有超顺磁性的纳米复合载体及其制备方法
CN104892827A (zh) 一种制备磁性复合微球的方法
CN106589417A (zh) 磁性阳离子淀粉微球的制备方法
CN105131207A (zh) 一种具有双重响应性的核晕/核壳晕结构的荧光微凝胶及其制备方法
CN110734573B (zh) 一种高疏松型pvc树脂的生产方法
Mao et al. Novel core-shell nanoparticles and their application in high-capacity immobilization of enzymes
CN104804127B (zh) 一种磁性微球的制备方法
CN104892826A (zh) 一种聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制备方法
CN101792480B (zh) 一种纳米二氧化硅包裹组氨酸标签蛋白的方法
CN104558353A (zh) 一种复乳法制备磁性高分子微球的方法
CN114773515A (zh) 一种亚微米级羧基功能化聚苯乙烯微球的制备方法
CN110013833B (zh) 一种MgO/GQD/壳寡糖/PVA复合吸附膜的制备方法
CN109012518A (zh) 一种磁性微球及其制备方法和用途
CN104830827B (zh) 一种磁性固定化荧光素酶的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant